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A partir da determinação dos diagramas pseudoternários de equilibrio de fases foi escolhido o ponto 1 de composição (55% de cotensoativo/tensoativo - 40% de fase aquosa - 5% de fase oleosa), para aplicação na remoção de danos. Os dados obtidos nos tratamentos aplicando SMEA e SMEU estão apresentados na Tabela 14.

Tabela 14: Dados do percentual de recuperação de permeabilidade (%R), percentual da permeabilidade original (%O) e eficiência na remoção do dano (%ERD) para os tratamentos com SMEA e SMEU na composição (55% de cotensoativo/tensoativo - 40% de fase aquosa -

5% de fase oleosa) Sistema Microemulsionado %R %O %ERD SMEA – ponto 1 16,4 95,2 73,8 SMEU – ponto 1 16,3 97,0 81,7 Fonte: O autor

Os dados de permeabilidade absoluta para os sistemas microemulsionados (SMEA e SMEU) são melhor visualizados através da Figura 23, onde os pontos representam o valor de permeabilidade, inicial (ki), alterada pelo dano (ks) e após o tratamento (kf), com as microemulsões SMEA e SMEU.

Figura 23: Dados absolutos de permeabilidade original (ki), permeabilidade alterada pelo dano (ks) e permeabilidade após tratamento (kf) com SMEA e SMEU de composição (40% de cotensoativo/tensoativo, 55% de fase aquosa e 5% de fase oleosa)

Fonte: O autor

A partir da análise da Tabela 14 e da Figura 23, é possível observar que ambos os sistemas (SMEA e SMEU) apresentaram capacidade de tratar o dano causado pelos compostos pesados presentes no petróleo. Os asfaltenos têm atividade sobre a superfície da rocha e em alguns casos é capaz de alterar sua molhabilidade. Apesar de ambos apresentarem valores altos de recuperação de permeabilidade o SMEU teve um desempenho discretamente superior com 81,7% frente aos 73,8% do SMEA, ambos no ponto 1. Uma das explicações para esse desempenho superior pode ser dado com base na estrutura do tensoativo utilizado, o qual apresenta um anel aromático, servindo de ponto de atração para o asfalteno, entretanto a diferença não é tão pronunciada devido, provavelmente, ao dano não ser causado exclusivamente, por asfaltenos. Tendo em vista o desempenho similar dos sistemas SMEA e SMEU, se escolheu o SMEU para aplicação na otimização da remoção do dano por planejamento experimental.

5.4.4 Planejamento experimental

Os resultados experimentais obtidos para o planejamento fatorial 23 aplicado para o tratamento do dano orgânico com o SMEU, são apresentados na Tabela 15.

Tabela 15: Resultados do planejamento experimental fatorial 23 _{para tratamento com SMEU}

Ensaio tsoak (h) [C+T] (%m) [FO] (%m) %ERD

90,0 95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0 ki ks kf P erme abil idade (D )

1 1,0 45,0 5,0 74,0 2 24,0 45,0 5,0 79,0 3 1,0 55,0 5,0 75,8 4 24,0 55,0 5,0 83,4 5 1,0 45,0 10,0 75,4 6 24,0 45,0 10,0 79,0 7 1,0 55,0 10,0 76,1 8 24,0 55,0 10,0 85,1 9 12,5 50,0 7,5 79,0 10 12,5 50,0 7,5 78,8 11 12,5 50,0 7,5 79,5 Fonte: O autor

O gráfico de Pareto, (Figura 24), ilustra uma análise estatística das variáveis, no qual permite avaliar os parâmetros que possuem maior influência no processo, de forma individual ou sua interação com os outros parâmetros. A Figura 24 apresenta o gráfico de Pareto para o tratamento de dano orgânico com SMEU, nas faixas de parâmetros estudados.

Figura 24: Gráfico de Pareto para eficiência na remoção do dano como função de [C+T], [FO] e tsoak para o tratamento com SMEU

A partir do Gráfico de Pareto, observa-se que:

 O tempo de contato (tsoak) é o fator de maior contribuição para aumento da eficiência no tratamento do dano orgânico, e isso se deve ao maior tempo de contato entre as micelas da micro e o matérial orgânico adsorvido nos grãos de rocha ou precipitado nas gargantas pelo qual o fluxo ocorre, favorecendo a transferência de massa.

 O aumento da concentração de [C+T], contribui significamente para o processo de solubilização do material orgânico causador do dano e isso se deve a maior quantidade de moléculas de tensoativo e contensoativo disponíveis para formar micelas e solubilizar os asfaltenos.

 A quantidade de fase óleosa teve papel significativo e positivo, embora menos intenso que a [C+T], e isso se deve a fase oleosa ter capacidade de solubilizar parte da fase orgãnica e favorecer a formação de micelas.

 A interação [C+T]*tsoak teve uma influência significativa e positiva sobre o processo de remoção do dano, o que sugere que existe sinergismo, talvez algum reagrupamento das micelas durante o processo de tranferência de massa com a entrada dos asfaltenos na constituição da microemulsão.

 As interações dois a dois dos parâmetros estudados restantes não tiveram contribuição signicativa, embora todas contribuam de forma positiva.

 O Gráfico de Pareto mostra ainda que o sistema microemulsionado minimiza o fator da concentração da fase oleosa.

A tabela ANOVA para o tratamento do dano orgânico utilizando SMEU está reportada na Tabela 16.

Tabela 16: Tabela ANOVA do planejamento experimental fatorial 23 para o tratamento do dano orgânico utilizando SMEU

Fonte de variação (FV) Soma de quadrados (SQ) Graus de liberdade (nGL) Média quadrada (MQ) F calculado Regressão 116,8818 8 14,6102 F1 Resíduos 0,6468 4 0,1617 90,3539 Falta de ajuste 0,3868 2 0,1934 F2 Erro puro 0,2600 2 0,1300 1,4877 Total SS 117,1418 10

F tabelado (95% de confiança)

F tabelado Fcal/Ftab Modelo

21,352 4,236 Significativo

199,000 0,008 Preditivo

Fonte: O autor

O parâmetro de correlação entre os dados obtidos experimentalmente e o modelo, representado pelo coeficiente de regressão linear, foi satisfatório (R2= 0,9944). A Equação (11) representa o modelo de eficiência na remoção do dano (%ERD), como função das concentrações de contensoativo mais tensoativo [C+T] e tempo de contato (tsoak). Os coeficientes dos parâmetros indicam a contribuição da váriavel independente ou a combinação de duas delas, quando aplicável.

%ERD = %ERD( t_soak, [C + T], [FO])

= 63,07 − 0,42tsoak+ 0,22[C + T] + 0,86[FO] + 0,01(t_soakx[C + T]) − 0,01([C + T]x[FO])

(11)

Onde: %ERD =eficiência na remoção do dano após tratamento referente à permeabilidade original; 𝑡𝑠𝑜𝑎𝑘= tempo de contato do tratamento; [C+T] = Concentração percentual mássica do conjunto cotensoativo e tensoativo; e [FO] = Concentração percentual mássica de fase oleosa.

A Figura 25 é um comparativo entre os valores experimentais e os valores obtidos através do modelo da Equação (11), página 43, para a eficiência na remoção do dano utilizando o SMEU.

Figura 25: Gráfico de valores experimentais para eficiência na remoção do dano (%ERD) versus valores obtidos através do modelo proposto no planejamento experimental fatorial 23

Fonte: O autor

As Figura 26, 27 e 28 apresentam os gráficos de isorespostas para eficiência na remoção do dano (%ERD) em função de diferentes parametros no tratamento com SMEU.

Figura 26: Superfície de resposta para eficiência na remoção do dano (%ERD) em função do tempo de contato (tsoak) e concentração de matéria ativa ([C+T]) para o tratamento com

SMEU

Fonte: O autor

Figura 27: Superfície de resposta para eficiência na remoção do dano (%ERD) em função do tempo de contato (tsoak) e a concentração de fase oleosa ([FO]) para o tratamento com SMEU

Figura 28: Superfície de resposta para eficiência na remoção do dano (%ERD) em função da concentração de fase oleosa ([FO]) e a concentração de fase oleosa ([FO]) para o tratamento

com SMEU

Fonte: O autor

A partir das Figuras 26, 27 e 28 é possível observar que o maior desempenho é obtido sempre no sentido da combinação máxima dos parâmetros, na zona mais escura do gráfico, não havendo um ponto em região de colina, dentro do range dos parâmetros avaliados.